JPH0541389U - 精密位置決め装置用リニアモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】コイル２に加わる推力を、このコイル２と永久
磁石７、７同士の間の隙間８、８との位置関係に拘らず
一定とする。 【構成】隙間８、８を介して配置された永久磁石７、７
の側面で、コイル２と対向する面に、磁性板１２、１２
を添着する。この磁性板１２、１２により、コイル２と
隙間８、８とが対向した場合でも、このコイル２に十分
な均一した磁束を流す。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案に係る精密位置決め装置用リニアモータは、例えば集積回路製造装置 に組み込んで、Ｘ−Ｙテーブルを平行移動させる為に利用する。

【０００２】

【従来の技術】

精密位置決め装置のＸ−Ｙテーブルを平行移動させる為に従来から、図５〜６ に示す様なリニアモータが使用されている。このリニアモータは、磁路を形成す る磁性材のコア組立１に沿って、コイル２を移動自在としている。コア組立１は 、互いに平行なアッパーコア３とロアーコア４との両端部を、それぞれ１対のサ イドコア５、５の上下両端部に結合すると共に、両サイドコア５、５の中央部同 士の間に、１本のセンターコア６を掛け渡す事で構成されている。

【０００３】 上記アッパーコア３の下面とロアーコア４の上面とには、それぞれ上下方向に 亙って着磁された複数の永久磁石７、７を、上記センターコア６と平行に、隣り 合う永久磁石７、７同士の間に隙間８、８を設ける事で、間欠的に固定している 。アッパーコア３下面の永久磁石７、７の下面とセンターコア６の上面との間、 ロアーコア４上面の永久磁石７、７の上面とセンターコア６の下面との間には、 それぞれセンターコア６に沿った空間９、９が形成されており、センターコア６ を囲む状態で設けた四角枠状のコイル２の上辺２ａ並びに下辺２ｂが、各空間９ 、９内に変位自在に挿入されている。

【０００４】 上記コイル２は、取付ブラケット１１により、図示しないＸ−Ｙテーブルの一 辺に固定されている。この為、上記コイル２への通電を制御する事で、上記Ｘ− Ｙテーブルを上記センターコア６に沿って移動させる事が出来る。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述の様に構成され作用する、従来の精密位置決め装置用リニアモ ータの場合、次に述べる様な解決すべき問題点がある。

【０００６】 即ち、コイル２への通電に基づいてこのコイル２を動かそうとする力Ｆは、こ のコイル２を通過する磁束密度をＢ、センターコア６の長さ方向に亙るコイル２ の長さ寸法をＬ、コイル２に流す電流をＩとした場合に、Ｆ＝Ｂ・Ｌ・Ｉで表わ される。この内、長さ寸法Ｌは固定されたものであり、電流Ｉは精密に制御する 事が可能である。

【０００７】 ところが、上記磁束密度Ｂは、コイル２が永久磁石７、７にのみ対向している 場合と、永久磁石７、７だけでなく、隣り合う永久磁石７、７の間に存在する隙 間８、８にも対向している場合とで差が生じてしまう。そして、この様な原因に 基づく磁束密度Ｂの差に伴なって、上記コイル２を動かす力Ｆ（推力）にむらが 生じる事が避けられない。

【０００８】 この様に、コイル２を移動させようとする推力Ｆが、コイル２の位置によって 異なると、取付ブラケット１１を介してこのコイル２に結合されたＸ−Ｙテーブ ルの位置決め精度が不安定となり易く、例えば位置決め精度を０．１〜１μｍ程 度に迄向上させる事は困難となる。

【０００９】 本考案の精密位置決め装置用リニアモータは、この様な位置決め精度の不良に 結び付く磁束密度の不均一を解消するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案の精密位置決め装置用リニアモータは、前述した従来の精密位置決め装 置用リニアモータと同様に、駆動方向に沿って配置された磁性材製のコアと、こ のコアの側面に、上記駆動方向に亙って間欠的に固定された複数の永久磁石と、 この永久磁石に対向する位置に、駆動方向に移動自在に設けられたコイルとを備 え、このコイルへの通電に基づいてこのコイルを支持した部材を上記駆動方向に 変位させるものである。

【００１１】 更に、本考案の精密位置決め装置用リニアモータに於いては、上記複数の永久 磁石の側面で上記コイルに対向する面に磁性板を、隣り合う永久磁石同士の間に 掛け渡す状態で添着した事を特徴としている。

【００１２】

【作用】

上述の様に構成される本考案の精密位置決め装置用リニアモータの場合、複数 の永久磁石の側面でコイルに対向する面に磁性板を、隣り合う永久磁石同士の間 に掛け渡す状態で添着している為、上記コイルが隣り合う永久磁石の間に存在す る隙間に対向している場合でも、このコイルを鎖交する磁束密度が十分に均一に なる。

【００１３】 この為、コイルに加わる推力が、コイルと永久磁石との位置関係で変化する事 がなくなり、Ｘ−Ｙテーブル等の精密位置決めが可能となる。

【００１４】

【実施例】

図１〜２は本考案の実施例を示している。コア組立１を構成するアッパーコア ３の下面とロアーコア４の上面とには、それぞれ複数個ずつの永久磁石７、７を 、隣り合う永久磁石７、７同士の間に隙間８、８を設けた状態で、間欠的に固定 している。更に、本考案の精密位置決め装置用リニアモータに於いては、アッパ ーコア３の下面に固定した複数の永久磁石７、７の下側面、並びにロアーコア４ の上面に固定した複数の永久磁石７、７の上側面に、それぞれ磁性材料から成る 磁性板１２、１２を、隣り合う永久磁石７、７同士の間に掛け渡す状態で添着し ている。

【００１５】 この結果、Ｘ−Ｙテーブル等、リニアモータにより駆動される部材に結合支持 されるコイル２は、上辺２ａ及び下辺２ｂの何れもが、上記磁性板１２、１２を 介して永久磁石７、７と対向する。そして各磁性板１２、１２は、コイル２の移 動方向に亙って途切れる事なく連続する。

【００１６】 上述の様に、コイル２の上辺２ａ及び下辺２ｂを、連続した磁性板１２、１２ と対向させている為、上記コイル２の上辺２ａ及び下辺２ｂが、隣り合う永久磁 石７、７の間に存在する隙間８に対向している場合でも、このコイル２に鎖交す る磁束密度が十分に均一になる。

【００１７】 即ち、磁性板１２、１２は空気に比べて透磁率が非常に高い為、図３に示す様 に、コイル２の一部と隙間８とが対向していた場合でも、この隙間８に隣り合う 永久磁石７、７から出た磁束が、磁性板１２、１２を通って上記コイル２の一部 に流れる。この結果、このコイル２には、コイル２と隙間８との位置関係に関係 なく、常に一定の磁束が流れる。これに対して、前記した従来のリニアモータの 様に、磁性板１２を設けず、上記隙間８をそのままコイル２に対向させた場合に は、図４に示す様に、コイル２の一部で、この隙間８に対向する部分に流れる磁 束の密度が低くなる。

【００１８】 上述の様に本考案の精密位置決め装置用リニアモータは、コイル２を鎖交する 磁束密度を常に一定に保つ事が出来る為、このコイル２に加わる推力が、コイル ２と永久磁石７、７との位置関係で変化する事がなくなり、Ｘ−Ｙテーブル等の 精密位置決めが可能となる。尚、磁性板１２には鉄板、ステンレス鋼板、珪素鋼 板等を使用出来るが、磁性材質であるアモルファスやパーマロイ等の薄膜も磁性 板１２として使用出来る。

【００１９】 その他の構成及び作用は、前述した従来の精密位置決め用リニアモータと同様 である為、同等部分には同一符合を付して、重複する説明を省略する。

【００２０】

【考案の効果】

本考案の精密位置決め装置用リニアモータは、以上に述べた通り構成され作用 する為、コイルを動かそうとする推力を移動方向に亙って均一にする事が出来、 Ｘ−Ｙテーブル等、リニアモータにより駆動される部材の精密位置決めが可能と なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す側面図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】本考案のリニアモータに於ける磁束の流れを示
す部分拡大図。

【図４】従来のリニアモータに於ける磁束の流れを示す
部分拡大図。

【図５】従来構造を示す側面図。

【図６】図５のＢ−Ｂ断面図。

【符合の説明】

１ コア組立 ２ コイル ２ａ 上辺 ２ｂ 下辺 ３ アッパーコア ４ ロアーコア ５ サイドコア ６ センターコア ７ 永久磁石 ８ 隙間 ９ 空間 １１ 取付ブラケット １２ 磁性板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動方向に沿って配置された磁性材製の
   コアと、このコアの側面に、上記駆動方向に亙って間欠
   的に固定された複数の永久磁石と、この永久磁石に対向
   する位置に、駆動方向に移動自在に設けられたコイルと
   を備え、このコイルへの通電に基づいてこのコイルを支
   持した部材を上記駆動方向に変位させる精密位置決め装
   置用リニアモータに於いて、上記複数の永久磁石の側面
   で上記コイルに対向する面に磁性板を、隣り合う永久磁
   石同士の間に掛け渡す状態で添着した事を特徴とする精
   密位置決め装置用リニアモータ。